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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Antriebsadapter für eine Zusatzgeräte-Einheit zur
Verwendung in einem Motorblock, der an einem Ende einen seitlichen
Flansch aufweist, der mit einer Öffnung
zur Befestigung der Zusatzgeräte-Einheit ausgeformt
ist.
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Die
Erfindung findet insbesondere Anwendung in sogenannten tragenden
oder strukturellen Motoren, wie sie in landwirtschaftlichen Traktoren verwendet
werden. Anstatt auf elastischen Lagern auf einen Fahrzeugrahmen
oder Fahrgestell gehaltert zu sein, bilden ein tragender Motor und
sein Getriebestrang zusammen die ungefederte Masse oder das Chassis
des Fahrzeuges. Aus diesem Grund muss der Motorblock so ausgelegt
sein, das er eine Festigkeit und Steifigkeit ergibt.
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Das
hintere Ende des Blockes eines tragenden Motors hat üblicherweise
einen Flansch, der seitlich vorspringt und zur Halterung von Zusatzgeräte-Einheiten
verwendet wird, wie zum Beispiel einer Treibstoffpumpe und einer
Hydraulik-Pumpe,
die von der Kurbelwelle angetrieben werden sollen. Die Zusatzgeräte-Einheit passt mit
der nach vorne gerichteten Seite des seitlichen Flansches zusammen,
und diese Oberfläche
muss daher genau maschinell bearbeitet werden, nachdem der Motorblock
gegossen wurde. In einem tragenden Motor hat der Block zur Erziehung
einer zusätzlichen
Festigkeit jedoch seitlich vorspringende Rippen, die mit dem seitlichen Flansch
verbunden sind, auf dem die Zusatzgeräte-Einheit befestigt ist, und diese Rippen
stören
die maschinelle Bearbeitung der nach vorne gerichteten Oberfläche des
Flansches.
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Um
es zu ermöglichen,
dass eine Zusatzgeräte-Einheit
auf den seitlichen Endflansch eines Motors ohne die Notwendigkeit
einer maschinellen Bearbeitung der nach vorne gerichteten Oberfläche des Endflansches
befestigt wird, wurde in der EP-A-0 992 672 vorgeschlagen, einen
Adapter auf der hinteren Endfläche
des seitlichen Flansches so zu befestigen, dass er über der Öffnung für die Zusatzgeräte-Einheit liegt,
wobei die Oberfläche
der Adapterplatte, die auf die Öffnung
gerichtet ist, maschinell bearbeitet ist, um mit einer Zusatzgeräte-Einheit
zusammenzupassen, die auf der anderen Seite des Flansches angeordnet
und an der Adapterplatte über
die Öffnung
in dem seitlichen Flansch befestigt ist.
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Als
eine Weiterentwicklung der in der EP-A-0 992 672 beschriebenen Adapterplatte
wurde auch bereits vorgeschlagen, einen Antriebs-Adapter zu schaffen,
wie er in 1 der beigefügten Zeichnungen gezeigt ist.
Der bekannte Adapter umfasst ein Gehäuse 12 zur Befestigung
an der Endfläche
des seitlichen Flansches 10 derart, dass er über der Öffnung liegt,
wobei das Gehäuse 12 gegenüber der Öffnung mit
Hilfe von O-Ringen 28 und 30 abgedichtet ist.
Das Gehäuse 12 weist
Laschen 14 zur Aufnahme von Schrauben auf, die den Adapter
an der Endfläche
des Motors befestigen. Eine Antriebswelle 16, die in dem
Gehäuse 12 mit
Hilfe von Lagerschalen 14 drehbar gelagert ist, ist an
einem Ende mit einem Gebilde, wie zum Beispiel einer kerbverzahnten Bohrung 22,
versehen, um es zu ermöglichen,
dass die Antriebswelle 16 mit der Eingangs-Welle der Zusatzgeräte-Einheit
gekoppelt wird. An ihrem anderen Ende ist die Antriebswelle 16 mit
einem Ritzel 20 versehen, das mit dem Schwungrad oder einem
anderen von dem Motor angetriebenen Zahnrad kämmt. Die Antriebswelle 16 ist
mit einer doppelten Schulter 24 versehen, und das Ritzel 20 passt über einen
einen verringertem Durchmesser aufweisenden Abschnitt der Welle 16.
Eine Halteplatte 26 ist mit dem Gehäuse 12 verschraubt
und liegt gegen die Schulter 24 und das Ritzel 20 an,
um axialen Kräften
auf die Welle 16 zu widerstehen und um die Welle 16 in
dem Gehäuse
zu halten.
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, den bekannten Antriebs-Adapter
dadurch zu verbessern, dass die Anzahl von Bauteilen, die bei der Herstellung
verwendet werden, und deren Kompliziertheit verringert wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Zusatzgeräte-Einheits-Antriebsadapter
zur Verwendung bei einem Motorblock geschaffen, der an einem Ende
einen seitlichen Flansch aufweist, der mit einer Öffnung zur
Befestigung der Zusatzgeräte-Einheit ausgebildet
ist, wobei der Antriebs-Adapter ein Gehäuse zur Befestigung auf der
Endfläche
des Motors derart, dass er über
der Öffnung
liegt, eine in dem Gehäuse
drehbar gelagerte Welle, ein Gebilde an einem Ende der Welle, das
es ermöglicht,
dass die Welle mit der Eingangswelle der Zusatzgeräte-Einheit
gekoppelt wird, und ein Ritzel umfasst, dass mit dem entgegengesetzten
Ende der Welle fest verbunden ist, um mit einem von dem Motor angetriebenen Zahnrad
zu kämmen,
dadurch gekennzeichnet, dass Flächen
auf entgegengesetzten Seiten des Ritzel in Gebrauch als Lagerflächen dienen,
um axialen Kräften
zu widerstehen, die in beiden Richtungen auf die Antriebswelle wirken.
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Aufgrund
der Tatsache, dass das Ritzel bei der vorliegenden Erfindung dazu
verwendet wird, axialen Kräften
auf die Antriebswelle zu widerstehen, kann der Teil der Antriebswelle,
der mit dem Ritzel in Eingriff steht, vorzugsweise den gleichen
Durchmesser haben, wie der Teil, der in dem Gehäuse drehbar gelagert ist.
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Neben
von der Vermeidung der Notwendigkeit, eine Schulter auf der Antriebswelle
maschinell einzuarbeiten, besteht keine Notwendigkeit bei der vorliegenden
Erfindung für
eine Halteplatte, die an das Gehäuse
zu schrauben ist, um die Antriebswelle an ihrem Platz zuhalten.
Der Zusammenbau des Adapters wird weiterhin dadurch vereinfacht,
dass das Ritzel auf die Antriebswelle aufgepasst werden kann und
dass die letztere dann einfach in das Gehäuse eingesetzt werden kann.
Im Gegensatz hierzu müssen
bei der bekannten Konstruktion die Halteplatte 26 und das
Ritzel 20 als erste auf die Welle 16 aufgesetzt
werden. Danach musste die Halteplatte 26 mit dem Gehäuse 12 dadurch
verschraubt werden, dass ein Werkzeug durch (nicht gezeigte) Zugangsöffnungen
eingeführt
wird, die zu diesem Zweck in den Ritzel 20 vorgesehen sind.
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Aus
Bequemlichkeitsgründen
wird in der folgenden Beschreibung angenommen, dass das Ende des
Blockes, an dem der seitliche Flansch ausgebildet ist, das hintere
Ende ist, an dem das Getriebegehäuse
befestigt ist, doch ist die Erfindung in gleicher Weise auf jedes
Ende des Motors anwendbar.
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Die
durch die vorliegende Erfindung erzielte Vereinfachung beruht auf
der Feststellung, dass wenn der Adapter sich an Ort und Stelle befindet,
das Ritzel zwischen der Endfläche
des Motors und der Schwungrad-Abdeckung (oder der vorderen Motor-Abdeckung)
eingefangen gehalten wird. Es ist daher möglich, axiale Lasten auf die
Welle unter Verwendung der Endflächen
des Ritzels als axiale Drucklager aufzunehmen, und man kann daher
die Halteplatte und die Notwendigkeit einer maschinellen Bearbeitung
einer Schulter auf der Antriebswelle vermeiden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Antriebswelle als eine Hohlwelle ausgebildet.
Dies ermöglicht
eine einfache maschinelle Räumbearbeitung
der Keilnut-Ausgestaltung an einem Ende der Welle und ermöglicht weiterhin
unter Verwendung von geeigneten Ölkanälen, dass Öl zur Schmierung
die Keilnut-Ausgestaltung
und die axialen Lageroberflächen
des Ritzels erreicht.
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Die
Erfindung vermeidet ebenso wie die gemäß der EP-A-0 992 672 die Notwendigkeit
einer maschinellen Bearbeitung der nach vorne gerichteten Oberfläche des
seitlichen Flansches durch Befestigen eines Adapters auf dessen
Rückseite,
so dass die Zusatzgeräte-Einheit
mit dem Adapter und nicht mit dem Flansch zusammenpasst. Dies ermöglicht es,
dass die Fläche,
an der die Zusatzgeräte-Einheit angebracht
ist, maschinell ohne Behinderung durch irgend einen Teil des Blockes
bearbeitet wird. Der Adapter als solcher muss an einer maschinell
bearbeiteten Oberfläche
des Flansches befestigt werden, doch kann, weil diese Oberflächen nach
außen
gerichtet ist, sie sehr einfach gleichzeitig mit anderen Teilen
der Endoberfläche
des Maschinenblockes maschinell bearbeitet werden, die mit dem Getriebe-Gehäuse (oder
der vorderen Motor-Abdeckung) zusammenpassen. Ein weiterer Vorteil
besteht darin, dass der gleiche Motorblock mit Zusatzgeräte-Einheiten unterschiedlicher
Konstruktion verwendet werden kann, indem lediglich der Adapter
geändert
wird. Entsprechend ist es unter Verwendung eines alternativen Adapters
möglich,
den Mittelpunkt der Antriebswelle der Zusatzgeräte-Einheit in Radialrichtung
gegenüber
der Kurbelwellen-Achse zu bewegen.
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Die
Erfindung wird nunmehr weiter in Form eines Beispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 in
der vorstehend beschriebenen Weise ein Schnitt durch einen bekannten
Antriebs-Adapter ist,
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2 ein ähnlicher
Schnitt durch einen Antriebs-Adapter der vorliegenden Erfindung
ist;
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3 eine
teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Antriebs-Adapters
nach 2 ist, und
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4 eine
auseinandergezogene Ansicht des Gehäuse des Antriebs-Adapters nach den 2 und 3 ist.
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Gemäß den 2 bis 4 umfasst
ein Antriebs-Adapter gemäß der Erfindung
ein Gehäuse 112,
das in eine Öffnung
in dem seitlichen Flansch 10 des Motorblockes passt und
gegenüber
der Öffnung durch
zwei O-Ringe 128 und 130 abgedichtet ist. Das Gehäuse 112 hat
vorspringende Laschen 114, die Schrauben 115 zur
Befestigung des Antriebs-Adapter an der hinteren Endfläche des
Motor aufnehmen.
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Eine
Antriebswelle 116 ist in dem Gehäuse auf zwei mit axialen Abstand
angeordneten Lagerschalen 118 gelagert.
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Die
Antriebswelle 116 weist einen konstanten Außendurchmesser
auf, und ein Ritzel 120 ist an ihrem aus dem Gehäuse 112 heraus
vorspringenden Ende befestigt. Die Befestigung des Ritzels 120 an der
Antriebswelle 116 ist starr, so dass das Ritzel sich weder
gegenüber
der Antriebswelle 116 drehen noch sich gegenüber dieser
in Axialrichtung bewegen kann. Die Befestigung des Ritzels 120 auf
der Antriebswelle 116 kann in irgendeiner geeigneten Weise durchgeführt werden;
beispielsweise kann das Ritzel 120 einen Presssitz oder
einen Schrumpfsitz auf der Antriebswelle 116 haben, oder
die Antriebswelle 116 kann mit einer Abflachung geformt
werden, mit der ein Gewindestift in dem Ritzel 120 in Eingriff
kommt.
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Das
Ritzel 120 weist eine nach vorne gerichtete ringförmige Oberfläche 120b auf,
die gegen einen Bundring 112a anliegt (der am besten in
den 3 und 4 zu erkennen ist), der von
dem Gehäuse 112 um
die Welle 116 herum vorspringt. Hierdurch wird eine erste
axiale Drucklager-Oberfläche gebildet,
um Kräften
zu widerstehen, die im Sinne einer Bewegung der Antriebswelle 116 nach
links bei Betrachtung in 2 wirken. Das Ritzel 120 weist weiterhin
eine nach hinten gerichtete ringförmige Oberfläche 120a auf,
die an der Abdeckung 40 anliegt, die über dem Motor-Schwungrad aufgesetzt
ist, um axialen Kräften
zu widerstehen, die die Antriebswelle 116 bei Betrachtung
in 2 nach rechts drücken.
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Die
Antriebswelle 116 ist hohl und ihr von dem Ritzel 120 entferntes
Ende ist auf der Innenseite maschinell geräumt, um eine Keilnutverbindung 122 zu
bilden. Diese Verbindung wirkt als eine Kupplung zur Aufnahme des
mit außenliegenden
Keilnuten versehenen vorderen Endes der Eingangswelle der Zusatzgeräte-Einheit,
wie zum Beispiel einer Hydraulik-Pumpe, die von dem Motor über den
Antriebs-Adapter
angetrieben werden soll.
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Öl für die Schmierung
der Antriebswellen-Lagerschalen 118 wird über eine
geeignete (nicht gezeigte) Öffnung
dem Raum zwischen den zwei Lagerschalen 118 zugeführt und
strömt
in Axialrichtung an den Lagerschalen 118 vorbei. Das Öl, das aus
der auf der rechten Seite in 2 gezeigten
Lagerschale 118 ausströmt,
dient weiterhin zur Schmierung der Axiallager-Oberfläche 120b.
Das Öl,
das an der auf der linken Seite in 2 gezeigten
Lagerschale 118 vorbeiströmt, dient zur Schmierung der
Keilnut-Kupplung 122. Die Lagerfläche 120a wird durch Öl geschmiert,
das entlang der Abdeckung 40 herunter tropft, sowie durch Öl, das durch
die Keilnut-Kupplung 122 hindurchläuft und durch die Hohlwelle 116 fließt. Es ist
in 2 zuerkennen, dass die Lagerfläche 120a mit einem
erhöhten
Wulst der Abdeckung 40 in Berührung steht, und es wird bevorzugt,
dass der Wulst halbmondförmig
(und nicht als ein kontinuierlicher Ring) ausgebildet ist, wobei
eine nach oben gerichtete Öffnung
gebildet wird, die als Sammeleinrichtung für Öl wirkt, das entlang der Oberfläche der Abdeckung 40 herunterläuft. Wenn
sich zu viel Öl
in der Welle sammeln sollte, so ist es möglich, eine kleine Auslassbohrung
vorzusehen, um es zu ermöglichen,
dass überschüssiges Öl in das
Schwungrad-Gehäuse zurück tropft.
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Das Öl tritt
in das Gehäuse 112 von
dem Motor über
einen Ölkanal
ein, der in dem Raum zwischen den zwei O-Ringen 128 und 130 gebildet
ist. Wenn Öl
an dem O-Ring 128 vorbeilaufen
sollte, so fließt
es lediglich in das Schwungrad-Gehäuse und leckt nicht aus. Öl, das an
dem O-Ring 130 vorbei gelangt, tritt jedoch aus dem Motor
aus und bildet eine unerwünschte
Leckstelle.
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Bei
dem bekannten Antriebs-Adapter könnte dieser
im Fall eines Ausfalls des entsprechenden O-Ringes 30 nur
durch Entfernen des Antriebs-Adapters aus dem Motor ersetzt werden,
und dies würde die
Trennung des Motors von dem Getriebe-Gehäuse
bedingen. In Gegensatz hierzu wird bei der in den 2 bis 4 gezeigten
Ausführungsform
der Erfindung dieser Aufgabe dadurch vereinfacht, dass der O-Ring 130 durch
eine Haltehülse 132 an
seinem Platz gehalten wird, die entfernt werden kann, während der
Antriebs-Adapter an seinem Platz bleibt. Nachdem die Hülse 132 in
Axialrichtung herausgezogen wurde, kann der O-Ring 132 entfernt
werden, er kann beispielsweise mit einem Stift herausgehebelt werden,
und sein Ersatz wird an seinen Platz gedrückt, wenn die Hülse 132 wieder über das
Ende des Gehäuses 112 geschoben
wird. Eine Abdichtung wird dadurch erreicht, dass der O-Ring in
Radial-Richtung als Ergebnis davon verformt wird, dass der Ring
in Axialrichtung zwischen dem Ende der Haltehülse 132 und der darauf
gerichteten Schulter 131 auf dem Gehäuse eingeklemmt wird.
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Vor
der Befestigung der Zusatzgeräte-Einheit
an dem Antriebs-Adapter wird eine vorläufige Abdeckplatte 134 verwendet,
um das Ende des Gehäuses 112 zu verschließen und
die Haltehülse 132 an ihrem
Platz zu halten. Die Abdeckung 134 wird mit Hilfe von Schrauben 136 festgehalten,
die in die Befestigungsbohrungen für die Zusatzgeräte-Einheit eingeschraubt
sind, und eine Dichtung 138 wird zum Abdichten gegen das
Auslecken von Öl
verwendet, wenn der Motor betrieben wird, ohne dass sich die Zusatzgeräte-Einheit
an ihrem Platz befindet.
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Der
Antriebs-Adapter wird an dem Motor befestigt, bevor das Getriebe-Gehäuse an dem
Motor angebracht wird. Zu dieser Zeit liegt die axiale Endfläche des
Motors frei, und das Gehäuse 112 kann
an seinem Platz mit Hilfe der drei Schrauben 115 befestigt
werden. Die Antriebswelle 116 und ihr Ritzel 122 kann
nunmehr in das Gehäuse 112 eingesetzt
werden, und sobald die Schwungrad-Abdeckung auf dem Motor befestigt
ist, wird das Ritzel 120 zwischen dem Motor und der Schwungrad-Abdeckung eingefangen
festgehalten, wodurch eine Axialbewegung der Antriebswelle 116 verhindert
wird.
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Zur
Befestigung der Zusatzgeräte-Einheit auf
dem Motor wird die Abdeckplatte 134 entfernt, und die Schrauben 136 werden
zur Befestigung der Zusatzgeräte-Einheit
an dem Antriebs-Adapter an ihrer Stelle verwendet. Ein Drehmoment
kann dann von dem von dem angetriebenen Zahnrad, das mit dem Ritzel 120 kämmt, auf
die Antriebswelle 116 und über die Keilnut-Kupplung 122 auf
die Eingangswelle der Zusatzgeräte-Einheit übertragen
werden.